[发明专利]一种PLA/ABS/二氧化硅组合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子化合物材料领域，尤其涉及一种PLA/ABS/二氧化硅组合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚乳酸（polylactic acid ，PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成，具有良好的可生物降解性并最终生成二氧化碳和水，环境污染小，是公认的环境友好低碳材料。但是单一组分的PLA脆性大，只能满足极小领域的物性要求。

PLA和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic，ABS）都具有极好的光泽性，PLA和ABS的合金适合做外观件，但是制品韧性差、容易划伤，不能胜任多数制品免喷涂、运输、使用的要求，通过添加大量增韧剂来提高抗冲击性能，但是抗冲击性提高并不理想，并且材料变软，更容易划伤。PLA赋予了该合金低碳特性，是一种环境友好材料。

中国专利申请（CN102352094A）公开了一种高韧性高耐热聚乳酸合金材料，其特点是通过聚乳酸、聚碳酸脂以及尼龙等高耐热高冲击材料来制备合金材料，但冲击强度最高只有10.3 KJ/M²，没有合金材料应表现的性能叠加。

中国专利申请（CN 102617977A）公布了一种性能优异的生物塑料合金材料，特点是采用ABS/PLA/PMMA三元合金，提高了合金的稳定性，冲击强度最高只达到14.39KJ/M²，性能未达到单一组分ABS材料物性，并且申请文件中未提及和测试材料的耐划伤性能。

中国专利申请（CN102040813A）公布了一种聚乳酸和ABS的复合材料，其特点是该复合材料冲击强度和热变形有一定的提高，但性能应难于满足平板电脑、手机、玩具等抗冲要求，并且申请文件中未提及和测试材料的耐划伤性能。

中国专利申请（CN1986633）公布了一种高表面硬度的ABS改性树脂及制备方法，其特点是该ABS改性树脂具有耐划伤性能，但不具备低碳特性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种PLA/ABS/二氧化硅组合物，本发明的另一目的在于提供上述PLA/ABS/二氧化硅组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述PLA/ABS/二氧化硅组合物的应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种PLA/ABS/二氧化硅组合物，包含以下按质量份计的各组分：

其中，所述酸吸收剂为稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬质酸锌、月桂酸钙或纳米氧化锌中的至少一种；

所述复合处理剂为硅油、硅烷偶联剂、二乙醇胺或乙醇中的至少一种。

优选的，所述的PLA/ABS/二氧化硅组合物，包含以下按质量份计的各组分：

优选的，所述的ABS为粒子状或粉末状中的至少一种。

优选的，所述二氧化硅的颗粒大小在7000目以上，且杂质含量在8%以下。

优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝物、丙烯酸接枝物、醋酸乙烯接枝物、甲基丙烯酸缩水甘油脂三元共聚物、甲基丙烯酸脂、甲基丙烯酸甲脂共聚或环状烯烃共聚物中的至少一种。

优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸脂-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯酸脂共聚物中至少一种。

优选的，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、高分子量硅氧烷或聚醚中的至少一种。

所述的PLA/ABS/二氧化硅组合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）在105～115℃下，往搅拌机中加入1～20质量份二氧化硅，200～300转/分钟搅拌7～15分钟；继续加入0.2～0.8质量份复合处理剂， 800～900转/分钟搅拌9～15分钟；继续加入0.4～2.0质量份润滑剂，200～300转/分钟搅拌3～6分钟后制得物料A；

（2）将30～60质量份PLA、30～60质量份ABS、3～20质量份相容剂、1～15质量份增韧剂、0.3～2.5质量份酸吸收剂加入搅拌机中，与步骤（1）制得的物料A一起200～300转/分钟搅拌3～5分钟后制得物料B；

（3）将步骤（2）制得的物料B加入挤出机，其中，挤出机机筒及机头各加热区温度控制为165～200℃，物料B经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥，得到PLA/ABS/二氧化硅组合物。